滚筒式生物反应器的设计及应力分析

针对城市生活垃圾好氧堆肥的处理工艺,设计一种用于好氧堆肥的滚筒式生物反应器。滚筒式生物反应器的设计主要包括主体结构设计,及反应器主体结构强度模拟分析。应用赫兹接触理论对支承装置中滚圈与托轮之间的接触应力进行计算。同时,结合ANSYS中不分离的接触方式模拟分析支承装置的接触应力,得出支承装置接触应力的分布规律,并将理论计算结果与ANSYS模拟结果进行对比。     

Biodegradation of endosulfan-contaminated soil in a pilot-scale reactor-bioaugmented with mixed bacterial culture

A novel mixed bacterial culture was enriched from an endosulfan (6, 7, 8, 9, 10, 10 – hexachloro-1, 5, 5a, 6, 9, 9a-hexahydro-6, 9-methano-2, 3, 4-benzo (e) dioxathiepin-3-oxide) processing industrial surface soil. The cultures were successful in the degradation of aqueous phase endosulfan in both aerobic and anaerobic conditions. Using the cultures, endosulfan degradation in silty gravel with sand (GM) was examined via pilot scale reactor at an endosulfan concentration of 0.78 ± 0.01 mg g^{? 1} of soil, and optimized moisture content of 40 ± 1%. During operation, vertical spatial variability in endosulfan degradation was observed within the reactor. At the end of 56 days, maximum endosulfan degradation efficiency of 78 ± 0.2% and 86.91 ± 0.2% was observed in the top and bottom portion of the reactor, respectively. Both aerobic and anaerobic conditions were observed within the reactor. However, endosulfan degradation was predominant in anaerobic condition and the total protein concentration in the reactor was declined progressively down the soil depth. Throughout the study, no known intermediate metabolites of endosulfan reported by previous researchers were observed.     

转盘液膜光电催化法处理罗丹明B的反应动力学

采用幂指数方程法建立了转盘液膜光电催化法降解罗丹明B(RhB)废水的动力学方程.结果表明,该反应动力学符合表观一级动力学.在考察的影响因素中,外加偏压对反应速率的影响最大,催化剂用量次之,其次是RhB初始浓度,转盘转速和光强度的影响相对较小.     

三维电极电化学反应器深度处理焦化废水

为探索焦化废水深度处理新途径,采用了焦粒、活性炭负载Mn（NO3）2和Zn（NO3）2化合物粒子电极为第3极的三维电极反应器对二级生化处理后的焦化废水进行深度处理。考察了焦化废水中有机物去除的影响因素及处理效果,并探讨了有机物的降解动力学。结果表明,以焦粒为载体的粒子电极三维电极系统在pH为6.5,电导率为4 580μS/cm,电流密度为16 mA/cm2,投加量大于25 g/L时,降解20 min,COD去除率超过35%以上。焦化废水的降解的动力学研究表明,焦化废水降解符合表观一级反应动力学规律。该研究可为三维电极反应器在焦化废水深度处理工程应用中提供参数依据。     

推流式反应器厌氧消化浮萍和猪粪混合物

使用带隔板的推流式反应器(体积约为4 m3),对浮萍与猪粪(干重比1:1,湿重比7:1)的混合物、猪粪进行为期50 d的中温厌氧消化产气性能比较研究,结果表明,在有机负荷为3.5 g(VS)/(L·d)时,浮萍与猪粪(干重比1:1,湿重比7:1)混合物的VS产气率为0.31 L/g,COD转化率为63.2％,反应器容积产气率为1.00 m3/(m3·d);猪粪的VS产气率为0.28 L/g,COD转化率为57.1％,反应器容积产气率为0.71m3/(m3·d).进料COD和SS的平均浓度分别为19.19 g/L和14.28 g/L,推流式反应器对其平均去除率分别为59.7％和68.7％.由此说明,带隔板的推流式厌氧反应器对浮萍和猪粪的混合物有较好的厌氧消化能力,浮萍与猪粪混合物的厌氧消化性能优于猪粪.     

pH、接种量及固形物含量对氧化亚铁硫杆菌LX5煤炭生物脱硫的影响

高硫煤燃烧释放SO2污染环境。采用摇瓶实验,以FeS2驯化的嗜酸性氧化亚铁硫杆菌(Acidithiobacillus ferrooxidans)LX5为供试菌株,研究了pH、接种量及煤粉数量对菌株LX5进行生物脱硫的影响。实验结果表明,在15 d的反应周期中反应液的起始pH为2.0、2.5、3.0和4.0时,菌株LX5的脱硫效率分别为43.1%、73.3%、61.9%和37.3%;将菌株LX5的接种量控制为5%、10%及15%时,其脱硫效率分别为44.2%、68.1%及72.2%;将煤粉含量调整为5%、10%及15%时,LX5的脱硫效率分别为73.1%、72.2%及56.3%。摇瓶实验确定的最合适的生物脱硫条件是:培养液起始pH为2.5,LX5接种量为培养液体积的10%,煤粉加入量为培养液质量的10%。在5 L序批式反应器进行煤炭生物脱硫的启动实验,研究表明,反应15 d后煤炭脱硫率达到69.2%,而煤中黄铁矿硫的脱硫率可达78%。     

低温下生物膜流化床工艺硝化反应动力学研究

采用生物膜流化床工艺对中部某城镇污水处理厂进行提标改造,在冬季水温低于14℃时进行中试研究。取好氧池1和2中的部分填料经小试实验对其中的硝化反应动力学分析,得出填料上相应生物膜硝化反应速率表达式。并通过物料衡算计算出两级生物膜流化床反应器硝化反应动力学模型,经过实际中试实验,测得实际值与计算值相关性较好,其相对误差在15%以下。应用模型在单个反应器为完全混合、整体为推流模式的多级生物膜流化床工艺,得出NH4+-N出水浓度计算表达式。     

厌氧反应器废水资源化过程在线监测系统

为克服现行厌氧反应器状态离线分析的滞后性,充分利用资源,改进废水排放状态,研究了基于荧光光谱的废水资源化处理过程在线监测系统。系统以厌氧反应器中的关键产物色氨酸、核黄素及辅酶为主要检测组分,自动定位滤波轮并控制脉冲氙灯的闪烁次数,使用光电倍增管采集荧光信号。针对反应产物的混合体系,提出了将三维数据二维化的准三维荧光谱概念,优化获得了的3×3荧光强度矩阵,采用偏最小二乘法并优化其模型参数,实现了反应器中3种关键过程产物的实时在线检测、统计与分析,使其回收率范围达到85%至112%。     

啤酒废水常温厌氧消化启动及运行实验

采用自行设计的复合式厌氧反应器在常温下对啤酒废水进行了厌氧发酵产沼气的实验研究,将进水COD控制在5 000 mg/L左右,采取逐步缩短HRT的方法来提高进水有机负荷,结果表明,启动运行41 d之后,产气量上升速度加快,反应器成功启动运行;在稳定运行过程中,随着负荷的升高,产气量呈阶梯式渐次上升,COD去除率保持在90%以上,出水pH值维持在7.0左右,TSS去除率达到60%以上,出水水质较好,说明该反应器具有较好的厌氧消化处理有机废水的能力。     

不同污泥源条件下ANAMMOX启动及其与反硝化协同脱氮对比

采用城市生活污水配水同时启动两组ASBR,R1接种好氧硝化污泥,R2按2∶1混合接种短程硝化和厌氧氨氧化污泥,研究2个ANAMMOX反应器启动的可行性及其差异。实验结果表明,R1和R2均可成功启动ANAMMOX,R1需130 d,R2仅需73 d;稳定期R1和R2反应器NH4+-N、NO2--N和TN去除率分别达95.30%、91.30%、76.28%和96.2%、98.3%、90.1%,且周期内NH4+-N、NO2--N和NO3--N降解规律相似;R1和R2反应器发生的主要反应为厌氧氨氧化,但同时存在反硝化作用;2组反应器稳定运行后污泥颜色、形态及微生物组成相似,经SEM观察多为球状菌。